Хасанов_през

1. ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДЛЯ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕПЛОВОЙ ПУШКИ

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«УФИМСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ НАУКИ И ТЕХНОЛОГИЙ»
ИНСТИТУТ ИНФОРМАТИКИ, МАТЕМАТИКИ И РОБОТОТЕХНИКИ
КАФЕДРА ТЕХНИЧЕСКОЙ КИБЕРНЕТИКИ
ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
ДЛЯ АВТОМАТИЗАЦИИ
ТЕПЛОВОЙ ПУШКИ
Ст. гр. ИВТ-431 Хасанов Булат Дамирович
Руководитель: д.т.н., проф. Ямалов Ильдар Уралович
Уфа 2026

2. Постановка задачи автоматизации тепловой пушки

№
1
2
3
4
5
6
7
8
Наименование прецедента
Включение предупредительной
сигнализации
Запуск вентилятора тёплого воздуха
Краткое описание
Звуковой сигнал перед пуском
агрегата
Включение основного
вентилятора M₁
Включение топливного вентилятора
Продувка камеры сгорания в
течение 10 с (extend)
Закачка топливной смеси в камеру
Подача топлива через клапан КЛЗ
сгорания
(5 с) и розжиг свечой (4 с) с
таймером 15 с (extend)
Контроль наличия пламени
Проверка наличия пламени
датчиком TS в течение 5 с;
включает прецеденты 7 и 8
(include)
Включение аварийной сигнализации
Срабатывает при повторной
неудаче розжига (extend от 5)
Чтение датчика температуры
Получение значения от
термопреобразователя TE
Чтение скорости вращения вентилятора Получение значения от датчика
скорости SE
2

3. Схема автоматизации

3
Схема автоматизации

4. Цель и задачи ВКР

4
Цель и задачи ВКР
Целью выпускной квалификационной работы является обеспечение
автономной работы тепловой пушки посредством разработки
программного обеспечения для автоматизации.
В соответствии с поставленной целью необходимо решить следующие
задачи:
1. Осуществить постановку задачи автоматизации, разработать
функциональную модель и схему автоматизации.
2. Осуществить проектирование программного обеспечения системы
автоматизации тепловой пушки.
3. Разработать прототип программного обеспечения для
автоматизации тепловой пушки.

5. Структура системы управления тепловой пушкой

Задающее устройство (Задатчик)
Сумматор (Сравнивающее устройство) e=r−ye=r−y
ПИД-регулятор (R)
Исполнительное устройство (P)
Объект управления (тепловая пушка + помещение)
NN – тепловая модель для автонастройки параметров
5

6. Конечный автомат

6
Конечный автомат
Шаг 1: Кодирование входных, выходных сигналов и состояний.
Шаг 2: Составление таблицы истинности для структурного автомата
Шаг 3: Формирование логических функций
Шаг 4: Составление схемы структурного автомата в системе
схемотехнического моделирования
№
X
F
S
R
A
U₂
U₃
U₄
Примечание
1
0
0
0
0
0
b
0
0
Начальное состояние /
покой
2
0
0
1
1
0
b
1
1
Закачка топлива и
розжиг
3
0
1
1
0
0
b
1
0
Контроль пламени
4
1
1
1
0
0
b
0
0
Команда штатного
останова
5
1
0
1
0
0
a
1
1
Рабочий режим (полная
мощность)
6
0
0
0
0
0
b
0
0
Возврат в покой
7
1
0
0
0
0
a
0
0
Запуск (начальная фаза)

7. Архитектура программного обеспечения

7
Архитектура программного обеспечения
Интерфейс
приложения
Датчики и исполнительные
механизмы
OPC UA
Контроллерный модуль
Архив

8. Программа на жесткой логике

8
Программа на жесткой логике
Результаты моделирования в системе схемотехнического моделирования MicroCap11 подтверждают
работоспособность программы

9. Программа на мягкой логике

№
п/п
1
2
Наименование
параметра
Имя
Кнопка «Пуск»
PUSK Дискретный вход глобал.
FLAME Дискретный вход глобал.
%IX0.0
%IX0.1
Датчик контроля
пламени
3
4
Кнопка «стоп»
Сигнал сирены
STOP
siren
4
Вентилятор 1
V1
5
Вентилятор 2
(топливной)
V2
6
ω
7
Скорость работы
вентилятора 2
(эмуляция)
Клапан
8
Свеча
plug
9
Реле
relay
10
Температура
(эмуляция)
Время работы
продувки
вентилятором 2
температура воздуха
Тmin
температура воздуха
Тmax
t
11
12
13
kl
TS3
Тип
Класс
Адрес
Дискретный вход
Дискретный
выход
Дискретный
выход
Дискретный
выход
Аналог. Сигнал
глобал.
глобал.
%IX0.2
% QX0.0
глобал.
%QX0.0
глобал.
%QX0.1
глобал.
%QX0.2
Дискретный
выход
Дискретный
выход
Дискретный
выход
Аналог. сигнал
глобал.
%QX0.3
глобал.
%QX0.4
глобал.
%QX0.5
локальная
переменная
локальная
переменная
‒
Локальная
константа
Локальная
константа
‒
Тmin
Время
Аналог. сигнал
Аналог. сигнал
Тmax
Аналог. сигнал
‒
‒
9

10. Заключение

10
Заключение
1. Постановка задачи автоматизации представлена в виде
функциональной модели в нотации UML и схемы
автоматизации, которая позволяет представить структуру
хранилища
информации,
прототип
интерфейса
и
сформулировать технологические требования к системе.
2. В ходе проектирования представлена структура системы
управления и архитектура программного обеспечения.
3. Прототип программного обеспечения для автоматизации
тепловой пушки представлен программой для контроллера и
формой интерфейса.